貫流式水電站過渡過程及其水位波動(dòng)規(guī)律研究.pdf

1、I摘要I論文題目：論文題目：貫流式水電站過渡過程及其水位波動(dòng)規(guī)律研究貫流式水電站過渡過程及其水位波動(dòng)規(guī)律研究學(xué)科專業(yè)：流體機(jī)械及工程學(xué)科專業(yè)：流體機(jī)械及工程研究生：白亮生：白亮簽名：名：指導(dǎo)教師：張江濱指導(dǎo)教師：張江濱教授教授簽名：名：摘要隨著我國(guó)水電資源開發(fā)的深入，貫流式低水頭電站越來越多。一般低水頭電站具有庫(kù)容小、明渠河道徑流式的特點(diǎn)。水電機(jī)組經(jīng)常在電力系統(tǒng)中承擔(dān)調(diào)頻調(diào)峰、以及汛期防洪泄水等任務(wù)。當(dāng)貫流式機(jī)組工況發(fā)生較大變化時(shí)，機(jī)組

2、流量相應(yīng)發(fā)生變化，會(huì)在上游及下游河道中形成較大水位波動(dòng)。這樣一來，不僅會(huì)影響機(jī)組出力的穩(wěn)定性，還會(huì)對(duì)水電站水工建筑物以及航運(yùn)安全造成不利影響。因此，本文針對(duì)這一問題，通過分析計(jì)算貫流式水輪發(fā)電機(jī)組甩負(fù)荷過渡過程，研究水電站上下游水位波動(dòng)規(guī)律。本文首先建立了明渠河道、過水管道、以及水輪發(fā)電機(jī)組各部分?jǐn)?shù)學(xué)模型；然后，根據(jù)明渠和管道中的水流流動(dòng)特性，選取不同時(shí)間步長(zhǎng)分別給出明渠非恒定流和壓力管道非恒定流的特征線法計(jì)算模型。其次，構(gòu)建了“引水明

3、渠壓力管道機(jī)組壓力管道尾水明渠”水力系統(tǒng)計(jì)算模型，將水輪機(jī)模型靜態(tài)全特性曲線用正交網(wǎng)格離散后存儲(chǔ)于三維數(shù)組中，采用MATLAB語言編寫過渡過程計(jì)算程序。最后分別計(jì)算了不同明渠河道長(zhǎng)度與斷面面積、不同導(dǎo)葉與槳葉關(guān)閉時(shí)間情況下，貫流式機(jī)組甩負(fù)荷過渡過程中的上下游明渠河道水位波動(dòng)變化曲線。計(jì)算結(jié)果表明，貫流式機(jī)組管道進(jìn)口壓力在甩負(fù)荷初始時(shí)刻會(huì)出現(xiàn)負(fù)水擊現(xiàn)象；明渠面積越小，明渠的水位波動(dòng)幅度越大；明渠長(zhǎng)度越長(zhǎng)，明渠的水位波動(dòng)周期越大；在相同導(dǎo)葉